[發(fā)明專利]一種考慮多維安全約束的含光伏配電網(wǎng)重構(gòu)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810055138.X
• 申請(qǐng)日: 2018-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN108242807B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東芳;陶飛達(dá);楊夏;鐘運(yùn)平;黃智鵬;熊洽;游景方
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司河源供電局
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/38;H02J3/46;G06N3/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發(fā)明涉及一種考慮多維安全約束的含光伏電源配電網(wǎng)重構(gòu)方法，包括：1.采集目標(biāo)配電網(wǎng)的建模參數(shù)；2.收集目標(biāo)地區(qū)光伏電站出力預(yù)設(shè)時(shí)間T天歷史數(shù)據(jù)，對(duì)光伏出力曲線進(jìn)行聚類分析確定最佳聚類數(shù)N，并得到N種典型光伏出力場(chǎng)景的聚類中心Z₀，作為相應(yīng)出力場(chǎng)景的出力曲線；3.確定的負(fù)荷需求場(chǎng)景和典型光伏出力場(chǎng)景曲線，基于配電網(wǎng)安全域指標(biāo)，構(gòu)建考慮多場(chǎng)景N?1安全約束的含光伏配電網(wǎng)重構(gòu)數(shù)學(xué)模型；4.利用遺傳算法求解考慮多場(chǎng)景N?1安全約束的含光伏配電網(wǎng)重構(gòu)數(shù)學(xué)模型，得到含光伏配電網(wǎng)的最優(yōu)重構(gòu)方案。本發(fā)明對(duì)配電網(wǎng)安全域理論進(jìn)行改進(jìn)，使含光伏配電網(wǎng)N?1安全約束成為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)模型的一部分，避免了逐點(diǎn)仿真法導(dǎo)致的計(jì)算速度緩慢的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)優(yōu)化控制相關(guān)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種考慮多維安全約束的含光伏電源配電網(wǎng)重構(gòu)方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著分布式光伏電源在配電網(wǎng)中大量接入，配電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一方面，光伏電源屬于可再生清潔能源，提高配電網(wǎng)對(duì)光伏的消納能力對(duì)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)低碳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。另一方面，光伏電源出力具有較強(qiáng)的間歇性和隨機(jī)性，大量光伏電源的接入會(huì)對(duì)配電網(wǎng)造成一定消極影響，如潮流單向性不復(fù)存在、電壓合格率降低和網(wǎng)損增大等問(wèn)題。因此，提出高效可行的優(yōu)化控制方法充分發(fā)揮分布式光伏的優(yōu)勢(shì)，解決光伏接入導(dǎo)致的問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)光伏電源大規(guī)模應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)之一。

配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)(Distribution Network Reconfiguration,DNR)是提高配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的重要手段。DNR通過(guò)調(diào)整配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)均衡負(fù)荷分配、降低網(wǎng)損和提高電壓質(zhì)量等目標(biāo)。目前，配電網(wǎng)重構(gòu)模型主要有將電源出力和負(fù)荷需求視為定值進(jìn)行尋優(yōu)的單斷面靜態(tài)模型，以及依照電源和負(fù)荷實(shí)時(shí)變化進(jìn)行尋優(yōu)的動(dòng)態(tài)模型。對(duì)于靜態(tài)模型，其忽略了負(fù)荷的時(shí)變性以及分布式電源的間歇性和隨機(jī)性，故優(yōu)化重構(gòu)模型與配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況不相符。對(duì)于動(dòng)態(tài)模型，其最優(yōu)方案需要對(duì)開關(guān)頻繁操作，這在當(dāng)前配電網(wǎng)自動(dòng)水平下不能實(shí)現(xiàn)，且此類調(diào)整方案的調(diào)節(jié)成本和風(fēng)險(xiǎn)代價(jià)與經(jīng)濟(jì)和安全性收益的關(guān)系有待研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種考慮多維安全約束的含光伏電源配電網(wǎng)重構(gòu)方法，對(duì)配電網(wǎng)安全域理論進(jìn)行改進(jìn)，使含光伏配電網(wǎng)N-1安全約束成為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)模型的一部分，避免了使用傳統(tǒng)N-1逐點(diǎn)仿真法導(dǎo)致的計(jì)算速度緩慢的問(wèn)題。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種考慮多維安全約束的含光伏電源配電網(wǎng)重構(gòu)方法，包括以下步驟：

S1.采集目標(biāo)配電網(wǎng)的建模參數(shù)，包括線路型號(hào)、長(zhǎng)度以及M種負(fù)荷需求場(chǎng)景下的各負(fù)荷點(diǎn)負(fù)荷曲線，M種負(fù)荷需求場(chǎng)景取為最大負(fù)荷日、最小負(fù)荷日；

S2.收集目標(biāo)地區(qū)光伏電站出力預(yù)設(shè)時(shí)間T天歷史數(shù)據(jù)，對(duì)光伏出力曲線進(jìn)行聚類分析確定最佳聚類數(shù)N，并得到N種典型光伏出力場(chǎng)景的聚類中心Z₀，作為相應(yīng)出力場(chǎng)景的出力曲線；

S3.根據(jù)步驟S1和步驟S2所確定的負(fù)荷需求場(chǎng)景和典型光伏出力場(chǎng)景曲線，基于配電網(wǎng)安全域指標(biāo)，構(gòu)建考慮多場(chǎng)景N-1安全約束的含光伏配電網(wǎng)重構(gòu)數(shù)學(xué)模型；

S4.利用遺傳算法求解考慮多場(chǎng)景N-1安全約束的含光伏配電網(wǎng)重構(gòu)數(shù)學(xué)模型，得到含光伏配電網(wǎng)的最優(yōu)重構(gòu)方案。

進(jìn)一步地，所述的S2步驟中確定最佳聚類數(shù)N，并得到N種典型光伏出力場(chǎng)景的聚類中心Z₀，作為相應(yīng)出力場(chǎng)景的出力曲線，具體包括：

S201.確定聚類數(shù)k的搜索范圍[k_min，k_max]，其中k_min＝2，k_max＝int(T^0.5)，int表示向上取整；